(57)【要約】本発明による車両の走行制御装置は、運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御装置と、操舵輪の舵角を制御することにより車両の走行軌跡を制御する軌跡制御装置と、車両の旋回状態を目標旋回状態にするための目標旋回状態制御量を求め、目標旋回状態制御量に基づいて車両の旋回状態を制御する旋回状態制御装置とを備えた車両に適用される。旋回状態制御手段は運転者の操舵操作量及び軌跡制御手段の制御量に基づいて目標旋回状態制御量を演算し、これにより目標旋回状態制御量に走行軌跡の制御による舵角の変化を反映させる。
2011052098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御手段と、前記舵角制御手段を使用して前記操舵輪の舵角を制御することにより車両の走行軌跡を制御する軌跡制御手段と、車両の旋回状態を目標旋回状態にするための目標旋回状態制御量を求め、前記目標旋回状態制御量に基づいて車両の旋回状態を制御する旋回状態制御手段とを備えた車両の走行制御装置であって、前記旋回状態制御手段は運転者の操舵操作量及び前記軌跡制御手段の制御量に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記舵角制御手段は所定の操舵特性が達成されるよう運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する操舵特性制御機能を有し、前記旋回状態制御手段は前記操舵特性制御機能による前記操舵輪の舵角の変更量を加味して前記目標旋回状態制御量を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記旋回状態制御手段は少なくとも前記舵角制御手段を使用して前記操舵輪の舵角を制御することにより車両の旋回状態を制御するが、車両の旋回状態を制御するための制御量を加味することなく運転者の操舵操作量及び前記軌跡制御手段の制御量に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
前記旋回状態制御手段は運転者の操舵操作量及び前記軌跡制御手段の制御量に基づいて車両の目標旋回状態量を演算すると共に、前記目標旋回状態量に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算し、前記目標旋回状態量は車両の目標ヨーレート、前記操舵輪の目標舵角、前記舵角制御手段の目標制御量、運転者の目標操舵操作量の何れかであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
【請求項５】
運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御手段と、前記舵角制御手段を使用して前記関係を変化させる関係制御手段と、車両の旋回状態を目標旋回状態にするための目標旋回状態制御量を求め、前記目標旋回状態制御量に基づいて前記舵角制御手段を使用して前記操舵輪の舵角を制御することにより車両の旋回状態を制御する旋回状態制御手段とを備えた車両の走行制御装置であって、前記旋回状態制御手段は前記操舵輪の舵角及び前記旋回状態制御手段の制御量に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項６】
前記関係制御手段は前記操舵輪の舵角を制御することにより車両の走行軌跡を制御する軌跡制御手段及び所定の操舵特性が達成されるよう運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する操舵特性制御手段の少なくとも一方であることを特徴とする請求項５に記載の車両の走行制御装置。
【請求項７】
前記旋回状態制御手段は前記操舵輪の舵角及び前記旋回状態制御手段の制御量に基づいて車両の目標旋回状態量を演算すると共に、前記目標旋回状態量に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算し、前記目標旋回状態量は車両の目標ヨーレート、前記操舵輪の目標舵角、前記舵角制御手段の目標制御量、運転者の目標操舵操作量の何れかであることを特徴とする請求項５に記載の車両の走行制御装置。
【請求項８】
前記旋回状態制御手段は少なくとも各車輪の制駆動力を制御することにより車両の旋回状態を制御することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行制御装置に係り、更に詳細には運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御装置を備えた車両の走行制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に於いて、操舵伝達比可変装置やステアバイワイヤ式の操舵輪転舵装置の如く、運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御装置は既によく知られている。このような舵角制御装置を備えた車両に於いて、車両の旋回挙動の安定度を高める車両安定化制御を行う車両の走行制御装置も従来種々提案されている。
例えば特開２００６−１１７０７０号公報には、目標走行ラインに沿って車両が走行するように舵角制御装置によって操舵輪の舵角を制御する車両の走行制御装置であって、舵角制御装置によって操舵輪の舵角が制御されているときには操舵輪の舵角が制御されていないときに比して、車両安定化制御の開始条件を緩和する車両の走行制御装置が記載されている。
上記従来の走行制御装置によれば、舵角制御装置によって操舵輪の舵角を制御する走行軌跡制御が実行されている状況に於いて、車両の旋回挙動が不安定になると、車両安定化制御の開始条件が緩和される。よって走行軌跡制御が実行されているときには、車両安定化制御を開始し易くすることができ、これにより早期に車両の旋回挙動を安定化させることができる。
しかし上記公開公報に記載されている如き従来の走行制御装置に於いては、走行軌跡制御が実行されると、舵角制御装置によって操舵角の如き運転者の操舵操作量と操舵輪の舵角との関係が通常時の関係より変更されるので、運転者の操舵操作量は操舵輪の実際の舵角に対応しなくなる。
しかるに上記公開公報に記載されている如き従来の走行制御装置に於いては、車両の目標旋回状態量が運転者の操舵操作量に基づいて演算され、車両の旋回状態量が車両の目標旋回状態量になるよう制御される。よって走行軌跡制御による操舵輪の舵角の変化を反映する適正な値になるよう車両安定化制御の目標制御量を演算することができず、これに起因して車両安定化制御を適正に行うことができない。
また上記問題を解消すべく、車両の目標旋回状態量を操舵輪の実際の舵角に基づいて演算することが考えられる。しかし車両安定化制御が各車輪の制駆動力の制御及び操舵輪の舵角の制御により達成される場合には、操舵輪の実際の舵角は走行軌跡制御及び車両安定化制御の両者の制御を反映した値になる。従って操舵輪の実際の舵角に基づいて演算される車両の目標旋回状態量には、車両安定化制御による操舵輪の舵角の制御量に相当する誤差成分が含まれ、これに起因して車両安定化制御を適正に行うことができない。
更に上記二つの問題は、操舵輪の舵角制御が走行軌跡制御である場合に限られるのではなく、例えば操舵伝達比を変更する操舵特性制御が行われる場合や走行軌跡制御及び操舵特性制御の両者が行われる場合にも生じる。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の主要な目的は、運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係が舵角制御装置によって変更されても、車両の旋回挙動の安定度を高める挙動制御の目標制御量を適正な値に演算し、車両の挙動制御を適正に行うことである。
本発明によれば、運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御手段と、舵角制御手段を使用して操舵輪の舵角を制御することにより車両の走行軌跡を制御する軌跡制御手段と、車両の旋回状態を目標旋回状態にするための目標旋回状態制御量を求め、目標旋回状態制御量に基づいて車両の旋回状態を制御する旋回状態制御手段とを備えた車両の走行制御装置であって、旋回状態制御手段は運転者の操舵操作量及び軌跡制御手段の制御量に基づいて目標旋回状態制御量を演算することを特徴とする車両の走行制御装置が提供される。
この構成によれば、運転者の操舵操作量及び軌跡制御手段の制御量に基づいて目標旋回状態制御量が演算される。よって走行軌跡の制御により操舵輪の舵角が変化される場合にも、走行軌跡の制御による操舵輪の舵角の変化を反映した適正な値に基づいて目標旋回状態制御量を演算することができ、これにより車両の旋回状態の制御を適正に行うことができる。
上記構成に於いて、舵角制御手段は所定の操舵特性が達成されるよう運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する操舵特性制御機能を有し、旋回状態制御手段は操舵特性制御機能による操舵輪の舵角の変更量を加味して目標旋回状態制御量を演算するようになっていてよい。
この構成によれば、操舵特性制御機能による操舵輪の舵角の変更量を加味して目標旋回状態制御量が演算される。よって操舵特性制御機能により操舵輪の舵角が変化される場合にも、操舵特性制御機能による操舵輪の舵角の変化を反映した適正な値に基づいて目標旋回状態制御量を演算することができ、これにより車両の旋回状態の制御を適正に行うことができる。
また上記構成に於いて、旋回状態制御手段は少なくとも舵角制御手段を使用して操舵輪の舵角を制御することにより車両の旋回状態を制御するが、車両の旋回状態を制御するための制御量を加味することなく運転者の操舵操作量及び軌跡制御手段の制御量に基づいて目標旋回状態制御量を演算するようになっていてよい。
この構成によれば、旋回状態制御手段により操舵輪の舵角が制御される場合にも、旋回状態を制御するための制御量を加味することなく運転者の操舵操作量及び軌跡制御手段の制御量に基づいて目標旋回状態制御量が演算される。従って旋回状態を制御するための操舵輪の舵角の変化が反映した不適切な値に基づいて目標旋回状態制御量が不適切な値に演算されることを防止することができる。
また上記構成に於いて、旋回状態制御手段は運転者の操舵操作量及び軌跡制御手段の制御量に基づいて車両の目標旋回状態量を演算すると共に、目標旋回状態量に基づいて目標旋回状態制御量を演算し、目標旋回状態量は車両の目標ヨーレート、操舵輪の目標舵角、舵角制御手段の目標制御量、運転者の目標操舵操作量の何れかであってよい。
この構成によれば、車両の目標ヨーレート、操舵輪の目標舵角、舵角制御手段の目標制御量、運転者の目標操舵操作量の何れかに基づいて目標旋回状態制御量を演算することができる。
また本発明によれば、運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御手段と、舵角制御手段を使用して上記関係を変化させる関係制御手段と、車両の旋回状態を目標旋回状態にするための目標旋回状態制御量を求め、目標旋回状態制御量に基づいて舵角制御手段を使用して操舵輪の舵角を制御することにより車両の旋回状態を制御する旋回状態制御手段とを備えた車両の走行制御装置であって、旋回状態制御手段は操舵輪の舵角及び旋回状態制御手段の制御量に基づいて目標旋回状態制御量を演算することを特徴とする車両の走行制御装置が提供される。
この構成によれば、操舵輪の舵角及び旋回状態制御手段の制御量に基づいて目標旋回状態制御量が演算される。従って操舵輪の舵角より旋回状態制御手段の制御量に対応する舵角成分を排除した適正な値に基づいて目標旋回状態制御量を演算することができる。よって車両の旋回状態の制御による操舵輪の舵角の変化の影響を受けることなく車両の旋回状態の制御を適正に行うことができる。
また上記構成に於いて、関係制御手段は操舵輪の舵角を制御することにより車両の走行軌跡を制御する軌跡制御手段及び所定の操舵特性が達成されるよう運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する操舵特性制御手段の少なくとも一方であってよい。
この構成によれば、軌跡制御手段及び操舵特性制御手段の少なくとも一方により運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係が変更される場合にも、その制御による操舵輪の舵角の変化を反映した適正な値に基づいて目標旋回状態制御量を演算することができる。よって軌跡制御手段及び操舵特性制御手段の少なくとも一方による操舵輪の舵角の変化を反映させて車両の旋回状態の制御を適正に行うことができる。
上記構成に於いて、旋回状態制御手段は操舵輪の舵角及び旋回状態制御手段の制御量に基づいて車両の目標旋回状態量を演算すると共に、目標旋回状態量に基づいて目標旋回状態制御量を演算し、目標旋回状態量は車両の目標ヨーレート、操舵輪の目標舵角、舵角制御手段の目標制御量、運転者の目標操舵操作量の何れかであってよい。
この構成によれば、車両の目標ヨーレート、操舵輪の目標舵角、舵角制御手段の目標制御量、運転者の目標操舵操作量の何れかに基づいて目標旋回状態制御量を演算することができる。
また上記構成に於いて、旋回状態制御手段は少なくとも各車輪の制駆動力を制御することにより車両の旋回状態を制御するようになっていてよい。
この構成によれば、少なくとも各車輪の制駆動力を制御することにより車両の旋回状態が制御されるので、操舵輪の舵角を制御しなくても車両の旋回状態を制御することができる。
また上記構成に於いて、舵角制御手段は、操舵入力手段と、操舵輪の舵角を変化させる転舵手段と、操舵入力手段に対する運転者の操舵操作量を検出する手段と、運転者の操舵操作量に基づいて転舵手段を制御する制御手段とを有するバイワイヤ式の舵角制御手段であってよい。
また上記構成に於いて、舵角制御手段は、操舵入力手段に対し相対的に操舵輪を駆動することにより操舵輪の舵角を変化させる操舵伝達比可変手段と、操舵伝達比可変手段を制御する制御手段とを有するセミバイワイヤ式の舵角制御手段であってよい。
また上記構成に於いて、操舵輪の舵角は操舵輪を駆動する手段の駆動量に基づいて求められるようになっていてよい。
また上記構成に於いて、操舵輪の舵角は舵角制御手段の制御量に基づいて求められるようになっていてよい。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
図２は第一の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
図３はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御により車両の挙動制御を行う従来の走行制御装置に於ける制御を示すブロック図である。
図４はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第二の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
図５はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う従来の走行制御装置に於ける制御を示すブロック図である。
図６はセミステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。
図７は第三の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
図８はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第四の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
図９はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第五の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
図１０は第四の実施形態の修正例に於ける制御を示すブロック図である。
図１１は第五の実施形態の修正例に於ける制御を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
第一の実施形態
図１はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
図１に於いて、１５０は第一の実施形態の走行制御装置を全体的に示している。また図１に於いて、１０ＦＬ及び１０ＦＲはそれぞれ車両１２の操舵輪である左右の前輪を示し、１０ＲＬ及び１０ＲＲはそれぞれ車両の左右の後輪を示している。操舵入力手段としてのステアリングホイール１４が運転者によって操舵操作されると、ラック・アンド・ピニオン型のステアリング機構１６によりラックバー１８及びタイロッド２０Ｌ及び２０Ｒが駆動され、これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲが転舵される。
ステアリングホイール１４に連結されたステアリングシャフト２２及びステアリング機構１６のピニオンシャフト２４は相互に連結されていない。ステアリングシャフト２２には図１には示されていない減速歯車機構を介して操舵反力トルク付与用の電動機２６が連結されている。電動機２６は電子制御装置４０の舵角制御部によって制御され、これによりステアリングホイール１４に操舵反力トルクが付与される。ピニオンシャフト２４には図１には示されていない減速歯車機構を介して転舵駆動用の電動機２８が連結されている。電動機２８も電子制御装置４０の舵角制御部によって制御され、これによりピニオンシャフト２４が回転駆動される。
尚図示の実施形態に於いては、ピニオンシャフト２４の回転は回転−直線運動変換機構としてのラック・アンド・ピニオン型のステアリング機構１６によりラックバー１８の直線運動に変換されるようになっているが、ステアリング機構は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
各車輪の制動力は制動装置３０の油圧回路３２によりホイールシリンダ３４ＦＬ、３４ＦＲ、３４ＲＬ、３４ＲＲの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路３２はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル３６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ３８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く電子制御装置４０の制動力制御部又は挙動制御部により個別に制御される。
ステアリングシャフト２２には操舵角θｓを検出する操舵角センサ４２が設けられており、操舵角センサ３０により検出された操舵角θｓを示す信号は電子制御装置４０へ入力される。電子制御装置４０には車速センサ４４により検出された車速Ｖを示す信号、ヨーレートセンサ４６により検出された車両のヨーレートγを示す信号、回転角センサ４８により検出されたピニオンシャフト２４の回転角θｐを示す信号も入力される。尚操舵角センサ４２、ヨーレートセンサ４６、回転角センサ４８はそれぞれ車両の左旋回方向への操舵の場合を正として操舵角θｓ、ヨーレートγ、回転角θｐを検出する。
電子制御装置４０の舵角制御部は、通常時には車速Ｖが高いほどステアリングギヤ比Ｒｓ（操舵伝達比の逆数）が大きくなるよう、所定の操舵特性を達成するためのステアリングギヤ比Ｒｓを車速Ｖに基づいて演算する。そして電子制御装置４０の舵角制御部は、操舵角θｓ及びステアリングギヤ比Ｒｓに基づいてピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１を演算し、ピニオンシャフト２４の回転角θｐが目標回転角θｐｔ１になるよう電動機２８を制御する。これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲが運転者の操舵操作に応じて所定の操舵特性にて転舵される。
図１には示されていないが、走行制御装置１５０はレーンキープアシスト、インテリジェントパーキングアシスト、自動運転の如く、車両の走行軌跡を制御する走行軌跡制御のオン、オフを制御する走行軌跡制御スイッチを備えている。電子制御装置４０の軌跡制御部は、走行軌跡制御スイッチがオン状態にあり、走行軌跡制御が実行されているときには、車両の目標走行軌跡及び目標車速を演算する。そして電子制御装置４０の軌跡制御部は、車両の走行軌跡が目標走行軌跡になると共に車速Ｖが目標車速になるよう、運転者の操舵操作に関係なく左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを転舵し、車速Ｖを制御する。尚走行軌跡制御は複数行われるのではなく、一つの走行軌跡制御しか行われなくてもよい。
また電子制御装置４０の挙動制御部は、車両の目標ヨーレートγｔを演算すると共に、目標ヨーレートγｔとヨーレートセンサ４６により検出された車両の実際のヨーレートγとの偏差Δγを演算する。そして電子制御装置４０の挙動制御部は、ヨーレート偏差Δγの大きさが基準値γｏ以上であるときには、車両の旋回挙動を安定化させるための車両の目標ヨーモーメントＭｔ及び目標前後力Ｆｔをヨーレート偏差Δγに基づいて演算する。
更に電子制御装置４０の挙動制御部は、目標ヨーモーメントＭｔ及び目標前後力Ｆｔに基づいて各車輪の目標制駆動力Ｆｗｔｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）を演算し、各車輪の制駆動力を対応する目標制駆動力Ｆｗｔｉになるよう制御し、これによりヨーレート偏差Δγを低減して車両の旋回挙動を安定化させる。
尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置４０の舵角制御部、軌跡制御部、制動力制御部、挙動制御部はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また電子制御装置４０の各制御部のマイクロコンピュータは相互に通信可能に互いに接続されている。
次に図２に示されたブロック図を参照して第一の実施形態の構成及び作動を更に説明する。
図２に示されている如く、運転者５０によりステアリングホイール１４が操舵操作されると、それに応じて操舵角θｓが変化する。操舵角θｓはギヤ比可変ブロック５４によってステアリングギヤ比Ｒｓにて除算され、これにより所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１が演算され、調停ブロック５６へ入力される。
またレーンキープアシスト、インテリジェントパーキングアシスト、自動運転の如き車両の走行軌跡制御を実行する軌跡制御ブロック５８−１〜５８−Ｎの何れかの制御がオン状態にあるときには、調停ブロック５６にはその軌跡制御ブロックより走行軌跡制御についてのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ２が入力される。
調停ブロック５６は所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１及び走行軌跡制御についてのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ２を調停することにより、調停後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔを演算する。
尚調停ブロック５６による調停の内容自体は本発明の要旨をなすものではないので、調停後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔが目標回転角θｐｔ１及びθｐｔ２の両者を考慮して演算される限り任意の要領にて行われてよい。例えば所定の操舵特性の制御を行わない場合の操舵角θｓに対応するピニオンシャフト２４の回転角をθｐｔ０とし、目標回転角θｐｔ１と回転角θｐｔ０との偏差をΔθｐｔ１とし、目標回転角θｐｔ２と回転角θｐｔ０との偏差をΔθｐｔ２として、調停後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔはθｐｔ０＋Ｋ１Δθｐｔ１＋Ｋ２Δθｐｔ２に演算されてよい。この場合係数Ｋ１及びＫ２はそれぞれ１に設定されてもよく、また車両の挙動や周辺情報等に応じて０以上で１以下の値に可変設定されてもよい。また調停後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔは必要に応じて目標回転角θｐｔ１及びθｐｔ２のうちの大きい方の値に設定されてもよい。
調停後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔの情報は、電動機２８を制御することにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの舵角を制御する舵角制御ブロック５８へ入力される。舵角制御ブロック５８はピニオンシャフト２４の目標回転角θｐが調停後の目標回転角θｐｔになるよう、電動機２８を調停後の目標回転角θｐｔに基づいて制御する。これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの舵角が調停後の目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔに制御される。
また調停後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔの情報は、各車輪の制駆動力を制御することにより車両の旋回挙動を安定化させる挙動安定化制御ブロック６０へ入力される。また挙動安定化制御ブロック６０には運動情報検出センサ６２より車両の横加速度Ｇｙの如き運動情報が入力される。挙動安定化制御ブロック６０は調停後の目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔ及び車両の横加速度Ｇｙ等に基づいて車両の目標ヨーレートγｔを演算する。
例えば車両のホイールベースをＬとし、車両のスタビリティファクタをＫｈとして、挙動安定化制御ブロック６０は調停後の目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔ、車両の横加速度Ｇｙ、車速Ｖに基づいて下記の式１に従って車両の目標ヨーレートγｔを演算するようになっていてよい。
2011052098.tif 000003
そして挙動安定化制御ブロック６０は電子制御装置４０の挙動制御部の上記機能を果たすことにより、車両の目標ヨーモーメントＭｔ及び目標前後力Ｆｔを演算する。更に挙動安定化制御ブロック６０は目標ヨーレートγｔ及び目標前後力Ｆｔを達成するための各車輪の目標制駆動力Ｆｔｉを演算し、各車輪の制駆動力が目標制駆動力Ｆｔｉになるよう制動装置３０及びエンジン制御装置６４を制御する。かくして挙動安定化制御ブロック６０はヨーレート偏差Δγが低減されるよう各車輪の制駆動力を制御することにより車両１２の旋回挙動を安定化させる。
この第一の実施形態によれば、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１及び走行軌跡制御についてのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ２が調停されることにより、調停後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔが演算される。そして調停後の目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔ及び車両の横加速度Ｇｙ等に基づいて車両の目標ヨーレートγｔが演算され、目標ヨーレートγｔと車両の実際のヨーレートγとの偏差Δγが低減されるよう各車輪の制駆動力が制御されることにより車両１２の旋回挙動が安定化される。
従って調停後の目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔは、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１に対応する舵角とは異なり、走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を反映させた値になる。また調停後の目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔは、左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの実際の舵角に比して、運転者の操舵操作を好ましく反映させた値になる。
図３はステアバイワイヤ式の車両に適用された従来の走行制御装置を示す図２と同様のブロック図である。図３に示された従来の走行制御装置に於いては、軌跡制御ブロック５８−１〜５８−Ｎの何れかにより走行軌跡制御についてのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔ２が演算される。また所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１及び走行軌跡制御についてのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔ２が加算器６６によって加算される。そしてθｐｔ１＋Δθｐｔ２を目標回転角θｐｔとして左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御される。
しかし挙動安定化制御ブロック６０には所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１しか入力されず、車両の目標ヨーレートγｔは目標回転角θｐｔ１に対応する舵角に基づいて演算され、走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を反映させた値にならない。
よって図３に示された従来の走行制御装置に於いては、走行軌跡制御が行われる場合に、走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を反映させて車両の旋回挙動を安定化させることができない。これに対し第一の実施形態によれば、走行軌跡制御が行われる場合には、走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を確実に反映させて車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。
また左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの実際の舵角に基づいて車両の目標ヨーレートγｔが演算される場合には、左右前輪の実際の舵角を検出する手段が必要である。これに対し第一の実施形態によれば、左右前輪の実際の舵角を検出する手段を備えていない車両に於いても、走行軌跡制御による左右前輪の舵角の変化を反映させて車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。
第二の実施形態
図４はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第二の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
この第二の実施形態に於いては、左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲは上述の第一の実施形態の場合と同様にステアバイワイヤ式に転舵されるが、車両の旋回挙動が不安定であるときには各車輪の制駆動力が制御されると共に左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲが転舵されることにより旋回挙動が安定化される。
図４に示されている如く、調停後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔの情報は、挙動安定化制御ブロック６０へ入力されると共に、加算器６８へ入力される。この実施形態に於いても、挙動安定化制御ブロック６０は調停ブロック５６により調停された後のピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔに基づいて車両の目標ヨーレートγｔを演算し、該目標ヨーレートγｔに基づいてヨーレート偏差Δγを演算する。
そして挙動安定化制御ブロック６０はヨーレート偏差Δγの大きさが基準値γｏ以上であるときには、車両の旋回挙動を安定化させるための車両の目標ヨーモーメントＭｔ及び目標前後力Ｆｔをヨーレート偏差Δγに基づいて演算する。また挙動安定化制御ブロック６０は車両の目標ヨーモーメントＭｔを各車輪の制駆動力の制御による目標ヨーモーメントＭｂｔ及び左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の制御による目標ヨーモーメントＭｓｔに分配する。
更に挙動安定化制御ブロック６０は目標ヨーモーメントＭｂｔに基づいて各車輪の目標制駆動力Ｆｗｔｉを演算し、これらに基づいて各車輪の制駆動力を制御すると共に、目標ヨーモーメントＭｓｔを達成するための左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角に基づいてピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔｖを演算する。
舵角の目標修正量Δθｐｔｖの情報は加算器６８へ入力され、加算器６８により目標回転角θｐｔと目標修正量Δθｐｔｖとが加算されることにより、修正後の目標回転角θｐｔａが演算され、舵角制御ブロック５８へ入力される。舵角制御ブロック５８はピニオンシャフト２４の回転角θｐが修正後の目標回転角θｐｔａになるよう、電動機２８を修正後の目標回転角θｐｔａに基づいて制御する。これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの舵角が修正後の目標回転角θｐｔａに対応する舵角θｗｔａに制御される。
この第二の実施形態によれば、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１及び走行軌跡制御についてのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ２が調停される。そして調停後の目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔ等に基づいて車両の目標ヨーレートγｔが演算され、目標ヨーレートγｔと車両の実際のヨーレートγとの偏差Δγが低減されるよう各車輪の制駆動力及び左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御されることにより車両１２の旋回挙動が安定化される。
図５はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う従来の走行制御装置に於ける制御を示すブロック図である。
図５に示された従来の走行制御装置に於いては、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１、走行軌跡制御についてのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔ２、車両の旋回挙動を安定化させるためのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔｖが加算器７０によって加算される。そしてθｐｔ１＋Δθｐｔ２＋Δθｐｔｖを修正後の目標回転角θｐｔａとして左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御される。
しかし挙動安定化制御ブロック６０には所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１しか入力されず、車両の目標ヨーレートγｔは目標回転角θｐｔ１に対応する舵角に基づいて演算され、走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を反映させた値にならない。
よって図５に示された従来の走行制御装置に於いては、走行軌跡制御が行われる場合に、走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を反映させて車両の旋回挙動を安定化させることができない。これに対し第二の実施形態によれば、走行軌跡制御が行われる場合には、第一の実施形態の場合と同様に走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を確実に反映させて車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。
また第二の実施形態によれば、左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの実際の舵角に基づいて車両の目標ヨーレートγｔが演算される場合に比して、運転者の操舵操作を効果的に反映させて車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。また舵角の制御による車両の挙動制御が行われる場合にも、舵角の制御による挙動制御の影響を受けることなく車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。よって舵角の制御による挙動制御の影響を排除しつつ運転者の操舵操作を効果的に反映させて車両の旋回挙動を安定化させることができる。
また第二の実施形態によれば、調停後の目標回転角θｐｔと車両の旋回挙動を安定化させるためのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔｖとが加算されることにより、修正後の目標回転角θｐｔａが演算される。そして修正後の目標回転角θｐｔａを目標回転角として左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御される。よって舵角の制御による挙動制御の影響を排除しつつ、各車輪の制駆動力の制御のみにより車両の旋回挙動の安定化が行われる場合に比して効果的に車両の旋回挙動を安定化させることができる。
第三の実施形態
図６はセミステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。図７は第三の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
図６に於いて、２００は第三の実施形態の走行制御装置を全体的に示しており、走行制御装置２００は操舵伝達比可変装置（ＶＧＲＳ）７２を含んでいる。操舵伝達比可変装置７２は電子制御装置４０の舵角制御部により制御される。
また図６に於いて、操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲは運転者によるステアリングホイール１４の操作に応答してパワーステアリング装置７４が駆動されることによりラックバー１８及びタイロッド２０Ｌ及び２０Ｒを介して転舵駆動される。
ステアリングホイール１４はアッパステアリングシャフト７６、操舵伝達比可変装置７２、ロアステアリングシャフト７８、ユニバーサルジョイント８０を介してパワーステアリング装置７４のピニオンシャフト８２に駆動接続されている。図示の第三の実施形態に於いては、操舵伝達比可変装置７２は電子制御装置４０の舵角制御部により制御される補助転舵駆動用の電動機８４を含んでいる。電動機８４は、ハウジング８４Ａの側にてアッパステアリングシャフト７６の下端に連結され、回転子８４Ｂの側にてロアステアリングシャフト７８の上端に連結されている。
かくして操舵伝達比可変装置７２は、アッパステアリングシャフト７６に対し相対的にロアステアリングシャフト７８を回転駆動することにより、ステアリングホイール１４の回転角度に対する左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの舵角の比、即ち操舵伝達比を変化させ、また左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲをステアリングホイール１４に対し相対的に補助転舵駆動する。
特に操舵伝達比可変装置７２は、通常時には操舵伝達比の逆数であるステアリングギヤ比が所定の操舵特性を達成するギヤ比になるよう電動機８４によりアッパステアリングシャフト７６に対し相対的にロアステアリングシャフト７８を回転させる。また操舵伝達比可変装置７２は、挙動制御による補助転舵駆動時には電動機８４によりアッパステアリングシャフト７６に対し相対的にロアステアリングシャフト７８を積極的に回転させ、これにより運転者の操舵操作に依存せずに左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動的に転舵する。
尚パワーステアリング装置７４は油圧式パワーステアリング装置及び電動式パワーステアリング装置の何れであってもよいが、操舵伝達比可変装置７２による前輪の補助転舵駆動により発生されステアリングホイール１４に伝達される反力トルクを低減する補助操舵トルクが発生されるよう、例えば電動機と、電動機の回転トルクをラックバー１８の往復動方向の力に変換するボールねじ式の如き変換機構とを有するラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であることが好ましい。
各車輪の制動力は、他の実施形態の場合と同様に、ホイールシリンダ３４ＦＬ、３４ＦＲ、３４ＲＬ、３４ＲＲの制動圧が制動装置３０の油圧回路３２によって制御されることにより制御される。
図示の第三の実施形態に於いては、アッパステアリングシャフト７６には該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θｓとして検出する操舵角センサ８６が設けられている。また操舵伝達比可変装置７２にはハウジング７２Ａ及び回転子７２Ｂの相対回転角度をアッパステアリングシャフト７６に対するロアステアリングシャフト７８の相対回転角度θｒｅとして検出する回転角度センサ８８が設けられている。これらのセンサの出力は電子制御装置４０の舵角制御部へ供給される。尚回転角度センサ８８はピニオンシャフト８２又はロアステアリングシャフト７８の回転角度θｐを検出する回転角度センサに置き換えられ、θｐ−θｓが相対回転角度θｒｅとして演算されてもよい。
また第三の実施形態に於いては、図７に示されている如く、加算器９０によって所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト８２の目標回転角θｐｔ１より操舵角θｓが減算される。操舵角θｓは所定の操舵特性を達成するためのギヤ比可変制御が行われない場合のピニオンシャフト８２の回転角θｐに等しい。よって加算器９０による減算により、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト８２の回転角の目標修正量Δθｐｔ１が演算される。また軌跡制御ブロック５８−１〜５８−Ｎの何れかにより走行軌跡制御についてのピニオンシャフト８２の回転角の目標修正量Δθｐｔ２が演算される。
所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト８２の回転角の目標修正量Δθｐｔ１及び走行軌跡制御についてのピニオンシャフト８２の回転角の目標修正量Δθｐｔ２が調停ブロック９２によって調停され、これによりピニオンシャフト８２の回転角の調停後の目標修正量Δθｐｔが演算される。尚調停ブロック９２による調停は、回転角θｐｔ０を含まない点を除き、調停ブロック５６による調停と同様の要領にて行われてよい。
ピニオンシャフト８２の回転角の調停後の目標修正量Δθｐｔは加算器９４によって操舵角θｓと加算され、これにより所定の操舵特性及び所定の走行軌跡制御を達成するためのピニオンシャフト８２の目標回転角θｐｔが演算される。ピニオンシャフト８２の目標回転角θｐｔの情報は挙動安定化制御ブロック６０へ入力される。
挙動安定化制御ブロック６０はピニオンシャフト８２の目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔ及び車両の横加速度Ｇｙ等に基づいて車両の目標ヨーレートγｔを演算する。また挙動安定化制御ブロック６０は目標ヨーレートγｔと車両のヨーレートγとの偏差Δγの大きさが基準値γｏ以上であるときには、車両の旋回挙動を安定化させるための車両の目標ヨーモーメントＭｔ及び目標前後力Ｆｔをヨーレート偏差Δγに基づいて演算する。そして挙動安定化制御ブロック６０は、第二の実施形態の場合と同様に、目標ヨーモーメントＭｔを各車輪の制駆動力の制御による目標ヨーモーメントＭｂｔ及び左右前輪の舵角の制御による目標ヨーモーメントＭｓｔに分配する。
またこの実施形態に於いても、挙動安定化制御ブロック６０は目標ヨーモーメントＭｂｔ及び目標前後力Ｆｔに基づいて各車輪の目標制駆動力Ｆｗｔｉを演算し、これらに基づいて制動装置３０及びエンジン制御装置６４を制御することによって各車輪の制駆動力を制御する。また挙動安定化制御ブロック６０は目標ヨーモーメントＭｓｔに基づいてこれを達成するためのピニオンシャフト８２の回転角度の目標修正量Δθｐｔｖを演算する。
ピニオンシャフト８２の回転角の調停後の目標修正量Δθｐｔ及び挙動制御のためのピニオンシャフト８２の回転角度の目標修正量Δθｐｔｖは、加算器９６によって加算される。これによりピニオンシャフト８２の回転角度の修正後の目標修正量Δθｐｔａが演算され、舵角制御ブロック９８へ入力される。舵角制御ブロック９８は、修正後の目標修正量Δθｐｔａに基づいて、ピニオンシャフト８２の回転角θｐを修正後の目標修正量Δθｐｔａ修正するための操舵伝達比可変装置７２の目標相対回転角度θｒｅｔを演算する。この場合目標相対回転角度θｒｅｔは修正後の目標修正量Δθｐｔａと同一であってもよく、また修正後の目標修正量Δθｐｔａに１以下のゲインを乗算した値であってもよい。
図７に於いて加算器１００として示されている如く、操舵伝達比可変装置７２はピニオンシャフト８２の回転角度が操舵角θｓと目標相対回転角度θｒｅｔとの和になるよう電動機８４を制御する。これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの舵角が操舵角θｓと目標相対回転角度θｒｅｔとの和に対応する舵角θｗｔに制御される。
この第三の実施形態によれば、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト８２の回転角の目標修正量Δθｐｔ１及び走行軌跡制御についてのピニオンシャフト８２の回転角の目標修正量Δθｐｔ２が調停される。また調停後の目標修正量Δθｐｔと操舵角θｓとが加算され、これにより所定の操舵特性及び所定の走行軌跡制御を達成するためのピニオンシャフト８２の目標回転角θｐｔが演算される。そして目標回転角θｐｔに対応する舵角θｗｔ等に基づいて車両の目標ヨーレートγｔが演算され、目標ヨーレートγｔと車両の実際のヨーレートγとの偏差Δγが低減されるよう各車輪の制駆動力及び左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御されることにより車両１２の旋回挙動が安定化される。
また第三の実施形態によれば、第一及び第二の実施形態の場合と同様に、走行軌跡制御が行われる場合には、走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を確実に反映させて車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。また第一の実施形態の場合と同様に、左右前輪の実際の舵角を検出する手段を備えていない車両に於いても、走行軌跡制御による左右前輪の舵角の変化を反映させて車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。
また第三の実施形態によれば、操舵伝達比可変装置７２によって左右前輪の舵角が制御されることにより車両の挙動制御が行われる場合にも、舵角の制御による挙動制御の影響を受けることなく車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。よって第三の実施形態に於いても舵角の制御による挙動制御の影響を排除しつつ運転者の操舵操作を効果的に反映させて車両の旋回挙動を安定化させることができる。
また第三の実施形態によれば、調停後の目標修正量Δθｐｔと挙動制御のための目標修正量Δθｐｔｖとが加算され、これによりピニオンシャフト８２の回転角度の修正後の目標修正量Δθｐｔａが演算される。また修正後の目標修正量Δθｐｔａに基づく操舵伝達比可変装置７２の目標相対回転角度θｒｅｔと操舵角θｓとの和θｒｅｔ＋θｓをピニオンシャフト８２の目標回転角として左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御される。よって操舵伝達比可変装置７２によって左右前輪の舵角が制御されることによる挙動制御の影響を排除しつつ、各車輪の制駆動力の制御のみにより車両の旋回挙動の安定化が行われる場合に比して効果的に車両の旋回挙動を安定化させることができる。
第四の実施形態
図８はステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第四の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
この第四の実施形態に於いては、図５に示された従来の走行制御装置の場合と同様に、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１、走行軌跡制御についてのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔ２、車両の旋回挙動を安定化させるためのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔｖが加算器７０によって加算される。そしてθｐｔ１＋Δθｐｔ２＋Δθｐｔｖを修正後の目標回転角θｐｔａとして左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御される。
また車両の旋回挙動を安定化させる挙動制御のための左右前輪の舵角θｗｃが舵角推定ブロック１０２によって推定される。舵角推定ブロック１０２は左右前輪の実際の舵角θｗａを検出する手段を含んでいる。舵角推定ブロック１０２は挙動制御のためのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔｖに対応する左右前輪の舵角の修正量Δθｗｃを演算する。そして舵角推定ブロック１０２は検出された実際の舵角θｗａより舵角の修正量Δθｗｃを減算することにより、挙動制御のための左右前輪の舵角θｗｃを演算する。左右前輪の舵角θｗｃの情報は挙動安定化制御ブロック６０へ入力される。
図５に示された従来の走行制御装置の場合とは異なり、挙動安定化制御ブロック６０には所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１の情報は入力されない。挙動安定化制御ブロック６０は舵角推定ブロック１０２より入力される左右前輪の舵角θｗｃに基づき下記の式２に従って車両の目標ヨーレートγｔを演算する。
2011052098.tif 000004
尚舵角制御ブロック５８による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の制御及び挙動安定化制御ブロック６０による目標ヨーレートγｔに基づく挙動安定化制御は、上述の第二の実施形態の場合と同様に実行される。
第五の実施形態
図９はセミステアバイワイヤ式の車両に適用され各車輪の制駆動力の制御及び左右前輪の舵角の制御により車両の挙動制御を行う本発明による走行制御装置の第五の実施形態に於ける制御を示すブロック図である。
この第五の実施形態に於いては、調停ブロック９２による調停、舵角制御ブロック９８による修正後の目標修正量Δθｐｔａの演算、操舵伝達比可変装置７２（加算器１００）による電動機８４の制御は、第三の実施形態の場合と同様に行われる。
しかし第五の実施形態に於いては、第三の実施形態に於ける加算器９４は設けられておらず、従って挙動安定化制御ブロック６０にはピニオンシャフト８２の目標回転角θｐｔの情報は入力されない。
また第五の実施形態に於いては、上述の第四の実施形態の場合と同様に、左右前輪の実際の舵角θｗａを検出する手段を含む舵角推定ブロック１０２が設けられている。舵角推定ブロック１０２は挙動制御のためのピニオンシャフト８２の回転角の目標修正量Δθｐｔｖに対応する左右前輪の舵角の修正量Δθｗｃを演算し、実際の舵角θｗａより舵角の修正量Δθｗｃを減算することにより、挙動制御のための左右前輪の舵角θｗｃを演算する。
挙動安定化制御ブロック６０は舵角推定ブロック１０２より入力される左右前輪の舵角θｗｃに基づき上記式２に従って車両の目標ヨーレートγｔを演算し、上述の第四の実施形態の場合と同様に目標ヨーレートγｔに基づいて挙動安定化制御を実行する。
また挙動安定化制御ブロック６０により演算される挙動制御のためのピニオンシャフト８２の回転角の目標修正量Δθｐｔｖの情報は、加算器９６によってピニオンシャフト８２の回転角の調停後の目標修正量Δθｐｔと加算される。これによりピニオンシャフト８２の回転角度の修正後の目標修正量Δθｐｔａが演算される。
かくして第四及び第五の実施形態によれば、挙動制御のための左右前輪の舵角θｗｃは、左右前輪の実際の舵角θｗａより挙動制御のための舵角の修正量Δθｗｃが減算されることにより演算される。従って挙動制御のための左右前輪の舵角θｗｃは、所定の操舵特性を達成するための舵角の変化や走行軌跡制御による舵角の変化を反映しているが、挙動制御の影響を受けていない値である。
よって第四及び第五の実施形態によれば、第二及び第三の実施形態の場合と同様に、走行軌跡制御が行われる場合には、走行軌跡制御による左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角の変化を確実に反映させて車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。よって走行軌跡制御による左右前輪の舵角の変化を確実に反映させて車両の挙動制御を行うことができる。
また第四及び第五の実施形態によれば、左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの実際の舵角そのものに基づいて車両の目標ヨーレートγｔが演算される場合に比して、運転者の操舵操作を効果的に反映させると共に、舵角の制御による挙動制御の影響を受けることなく車両の目標ヨーレートγｔを演算することができる。よって舵角の制御による挙動制御の影響を排除しつつ運転者の操舵操作を効果的に反映させて車両の旋回挙動を安定化させることができる。
また第四の実施形態によれば、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の目標回転角θｐｔ１と、走行軌跡制御についての目標修正量Δθｐ２と、車両の旋回挙動を安定化させるための目標修正量Δθｐｔｖとが加算されることにより、修正後の目標回転角θｐｔａが演算される。そして修正後の目標回転角θｐｔａを目標回転角として左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御される。
また第五の実施形態によれば、所定の操舵特性を達成するためのピニオンシャフト２４の回転角の目標修正量Δθｐｔ１と、走行軌跡制御についての目標修正量Δθｐｔ２と、車両の旋回挙動を安定化させるための目標修正量Δθｐｔｖとが加算されることにより、修正後の回転角の目標修正量Δθｐｔａが演算される。そして修正後の回転角の目標修正量Δθｐｔａに基づく値を操舵伝達比可変装置７２の目標相対回転角として左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角が制御される。
よって第四及び第五の実施形態によれば、舵角の制御による挙動制御の影響を排除しつつ、各車輪の制駆動力の制御のみにより車両の旋回挙動の安定化が行われる場合に比して効果的に車両の旋回挙動を安定化させることができる。
特に第四の実施形態によれば、図４と図８との比較より解る如く、調停ブロック５６に於ける調停処理に代えて加算器７０による単純な加算処理でよく、舵角推定ブロック１０２に於ける演算も単純であるので、上述の第二の実施形態に比して単純な構成にすることができる。
尚第四及び第五の実施形態に於いては、舵角推定ブロック１０２は左右前輪の実際の舵角θｗａを検出する手段を含み、実際の舵角θｗａより舵角の修正量Δθｗｃを減算することにより、挙動制御のための左右前輪の舵角θｗｃを演算するようになっている。しかしそれぞれ第四及び第五の実施形態の修正例を示す図１０及び図１１に示されている如く、実際の舵角θｗａは左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角を変化させる手段の作動量、即ち電動機２８や操舵伝達比可変装置７２の作動量に基づいて推定されてもよい。
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
例えば上述の各実施形態に於いては、舵角制御ブロック５８、９８への入力、即ち舵角制御の目標旋回状態量は、ピニオンシャフトの目標回転角又はピニオンシャフトの回転角の目標修正量である。しかし舵角制御の目標旋回状態量は車両の目標ヨーレート、操舵輪の目標舵角、舵角制御手段（例えば電動機２８や操舵伝達比可変装置７２）の目標制御量、運転者による目標操舵操作量の何れかであってもよい。
また上述の各実施形態に於いては、走行軌跡制御に於ける車両の旋回は左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角を制御することにより達成されるようになっているが、左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲの舵角及び各車輪の制駆動力を制御することにより達成されるよう修正されてもよい。
また上述の各実施形態に於いては、目標ヨーレートγｔと実際のヨーレートγとの偏差Δγが演算され、各車輪の目標制駆動力又は各車輪の目標制駆動力と共に左右前輪の舵角が制御されることにより車両の旋回挙動が安定化される。しかし車両の挙動制御は車両の旋回状態を目標旋回状態にするための目標旋回状態制御量が求められ、目標旋回状態制御量に基づいて車両の旋回状態が制御される限り、任意の要領にて実行されてよい。
例えばヨーレート偏差Δγを低減するフィードバック制御量に加えてフィードフォワード制御量が付加されてもよく、また各車輪の制駆動力の制御は制動力の制御のみにより達成されてもよい。
更に上述の各実施形態に於いては、左右前輪の舵角が制御されるようになっているが、本発明の走行制御装置は左右前輪に加えて左右後輪も舵角制御される車両に適用されてもよい。
特に前後輪がステアバイワイヤ式に舵角制御される場合には、後輪の目標舵角も演算され、調停ブロック５６による調停が前輪及び後輪の両者について行われる。また挙動制御が前輪及び後輪の舵角制御によっても行われる場合には、例えば目標ヨーモーメントＭｓｔが前後輪に分配されることにより、挙動制御のための前輪及び後輪の舵角の修正量が演算され、前輪及び後輪の各々について調停後の目標値に挙動制御のための修正量が加算された値が修正後の目標値とされる。
また前輪がセミステアバイワイヤ式に舵角制御され、後輪がステアバイワイヤ式に舵角制御される場合には、前輪が第三の実施形態と同様に制御され、前後輪がステアバイワイヤ式に舵角制御される場合と同様の要領にて後輪が制御されてよい。
【図１】
2011052098.tif 000005
【図２】
2011052098.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年5月26日(2010.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操舵操作される操舵入力手段を駆動することなく操舵輪を転舵駆動することにより運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御手段と、前記舵角制御手段を使用して前記操舵輪の舵角を制御することにより車両の走行軌跡を制御する軌跡制御手段と、車両の旋回状態を目標旋回状態にするための目標旋回状態制御量を求め、前記目標旋回状態制御量に基づいて車両の旋回状態を制御する旋回状態制御手段とを備えた車両の走行制御装置であって、前記走行制御装置は前記操舵入力手段に対する運転者の操舵操作量及び前記軌跡制御手段の目標制御量に基づいて前記操舵輪の目標舵角を演算し、前記旋回状態制御手段は前記操舵輪の目標舵角に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記舵角制御手段は所定の操舵特性が達成されるよう前記関係を変更する操舵特性制御機能を有し、前記走行制御装置は前記操舵特性制御機能による前記操舵輪の舵角の変更量を含む値として前記操舵輪の目標舵角を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記旋回状態制御手段は少なくとも前記舵角制御手段を使用して前記操舵輪の舵角を制御することにより車両の旋回状態を制御するが、前記走行制御装置は車両の旋回状態を制御するための前記操舵輪の舵角の制御量を考慮することなく前記操舵入力手段に対する運転者の操舵操作量及び前記軌跡制御手段の目標制御量に基づいて前記操舵輪の目標舵角を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
前記旋回状態制御手段は前記操舵輪の目標舵角に基づいて車両の目標旋回状態量を演算すると共に、前記目標旋回状態量に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算し、前記目標旋回状態量は車両の目標ヨーレート、前記操舵輪の目標舵角、前記舵角制御手段の目標制御量、運転者の目標操舵操作量の何れかであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
【請求項５】
運転者により操舵操作される操舵入力手段を駆動することなく操舵輪を転舵駆動することにより運転者の操舵操作量に対する操舵輪の舵角の関係を変更する舵角制御手段と、前記舵角制御手段を使用して前記関係を変化させる関係制御手段と、車両の旋回状態を目標旋回状態にするための目標旋回状態制御量を求め、前記目標旋回状態制御量に基づいて前記舵角制御手段を使用して前記操舵輪の舵角を制御することにより車両の旋回状態を制御する旋回状態制御手段とを備えた車両の走行制御装置であって、前記旋回状態制御手段は前記操舵輪の実際の舵角より前記旋回状態制御手段による前記操舵輪の舵角の制御量を減算した値に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項６】
前記関係制御手段は前記操舵輪の舵角を制御することにより車両の走行軌跡を制御する軌跡制御手段及び所定の操舵特性が達成されるよう前記関係を変更する操舵特性制御手段の少なくとも一方であることを特徴とする請求項５に記載の車両の走行制御装置。
【請求項７】
前記旋回状態制御手段は前記操舵輪の実際の舵角より前記旋回状態制御手段による前記操舵輪の舵角の制御量を減算した値に基づいて車両の目標旋回状態量を演算すると共に、前記目標旋回状態量に基づいて前記目標旋回状態制御量を演算し、前記目標旋回状態量は車両の目標ヨーレート、前記操舵輪の目標舵角、前記舵角制御手段の目標制御量、運転者の目標操舵操作量の何れかであることを特徴とする請求項５に記載の車両の走行制御装置。
【請求項８】
前記目標旋回状態量は車両の目標ヨーレートであり、前記旋回状態制御手段は前記目標ヨーレートに基づいて少なくとも各車輪の制駆動力を制御することにより車両の旋回状態を制御することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
【国際調査報告】
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